درسنامه آموزشی علوم تجربی کلاس هشتم

با دقت به محیط اطراف خود بنگرید و سعی کنید مواد اولیهٔ سازندهٔ وسایل، تجهیزات و امکانات اطراف خود را شناسایی کنید. حتماً به این نتیجه می‌رسید که از مصالح به کار رفته در ساختمان، شیشه، پنجره، میز و نیمکت‌های فلزی تا داروهای مورد استفاده در پزشکی، خمیر دندان، عینک، قطعات الکترونیکی رایانه و تلفن همراه، مغز مداد و. .. همگی بخشی از مواردی هستند که به‌طور مستقیم و غیرمستقیم از مواد سازندهٔ سنگ‌کره به‌دست می‌آیند.
آیا با خود اندیشیده‌اید که اگر این مواد نبودند، ما چگونه زندگی می‌کردیم؟

کانی‌ها، اجزای تشکیل دهندۀ سنگ کره

سنگ‌کره، عمدتاً از سنگ و کانی تشکیل شده است. همهٔ سنگ‌ها از اجتماع یک یا چند نوع کانی تشکیل شده‌اند. کانی‌ها منابع خدادادی‌اند و از آنها در زندگی روزمرهٔ ما به شکل‌های مختلف استفاده می‌شود.

گفت‌وگو کنید (صفحهٔ 98 کتاب درسی)

 

در شکل زیر دو کانی را مشاهده می‌کنید. دربارهٔ کاربرد هر یک از این کانی‌ها در زندگی گفت‌وگو کنید.

کانی گرافیت: در نوک مداد، زغال دینام و برای کاهش اصطکاک در بعضی ماشین‌ها استفاده می‌شود.
کانی طلا: در تهیه زیورآلات، تهیه سکه، دندان پزشکی و... کاربرد دارد.

کاربرد کانی‌ها در زندگی ما بسیار گوناگون و فراوان است. برخی از کانی‌ها به‌عنوان کانی قیمتی در جواهرسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند (شکل 1- الف و ب).
گروهی دیگر از کانی‌ها به عنوان مادۀ ارزشمند معدنی از زمین استخراج می‌شوند. (شکل 1- پ و ت)

از بعضی کانی‌ها به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم در صنعت و ساخت وسایل، قطعات و تجهیزات صنعتی استفاده می‌کنند.

دسته‌ای از کانی‌ها مصرف خوراکی دارند و در داروسازی و تهیهٔ لوازم بهداشتی کاربرد دارند. برخی کانی‌ها وضعیّت حاکم بر گذشتهٔ زمین را نشان می‌دهند؛ بنابراین از آنها برای شناساسی محیط تشکیل شان استفاده می‌شود؛ مانند نمک خوراکی (هالیت) وگچ (ژیپس) که نشان دهندهٔ اوضاع آب و هوایی گرم و خشک در زمان تشکیل آنهاست (شکل زیر).
اکنون با برخی از کاربردهای متعدد کانی‌ها آشنا شدید، برای آشنایی بیشتر با آنها باید بدانید که آنها از عناصر مختلف تشکیل شده‌اند و خود اجزای تشکیل دهندهٔ سنگ‌ها هستند. کانی‌ها مواد طبیعی، جامد و متبلوری‌اند که ترکیب شیمیایی نسبتاً ثابتی دارند.
فراوانی کانی‌ها در همه جا یکسان نیست و به عواملی مانند شرایط تشکیل کانی، مقدار پایداری و مقاومت آنها در برابر فرسایش و فراوانی عناصر تشکیل دهندهٔ آنها بستگی دارد.

تشکیل کانی‌ها

کانی‌ها به روش‌های مختلفی تشکیل می‌شوند. برخی از آنها حاصل تبلور مواد مذاب هنگام سرد شدن هستند. بیشتر کانی‌های قیمتی به این شیوه تشکیل می‌شوند.
بعضی از کانی‌ها حاصل تبخیر محلول‌های فراسیر شده هستند؛ مانند کانی هالیت.
دسته‌ای از کانی‌ها تحت تأثیر عواملی مانند گرما و فشار به‌دست می‌آیند. گرافیت نمونه‌ای از این نوع کانی ‌هاست.

شناسایی کانی‌ها

کانی شناسان برای شناسایی کانی‌ها از خواص فیزیکی، شیمیایی و نوری آنها استفاده می‌کنند.
خواص فیزیکی مانند شکل بلور، رنگ و سختی کانی؛ خواص شیمیایی مانند واکنش‌پذیری کانی با اسید. همچنین از خواص نوری کانی‌ها هنگام مطالعهٔ مقاطع نازک کانی‌ها توسط میکروسکوپ‌های ویژهٔ کانی شناسی استفاده می‌شود.

کانی های نامهربان

برخی از کانی‌ها در طبیعت وجود دارند که برای سلامتی انسان ضرر دارند. هنگام برخورد با این کانی‌ها با رعایت اصول علمی و بهداشتی می‌توان از آسیب آنها در امان بود. کانی پنبه‌نسوز (آزبست) از این گروه است (شکل زیر). این کانی که به‌صورت الیاف طبیعی از معدن استخراج می‌شود. از این کانی به دلیل مقاوت زیاد در برابر گرما و کشش در تهیهٔ لنت ترمز، لباس‌های ضد حریق، سقف‌های کاذب و ... استفاده می‌شود. در صورتی که این الیاف از داخل لنت ترمز، لباس‌های ضد حریق و ... وارد هوا شوند از طریق تنفس وارد شش‌ها می‌شوند و به دیوارهٔ شش می‌چسبند و یاخته‌های شش را به یاخته‌های سرطانی تبدیل می‌کنند. در برخی از کشورها استفاده از این کانی در صنعت ممنوع شده است.

کانی‌های ملی

اگر به نام کانی‌ها دقت کنید، می‌بینید بیشتر آنها نام‌های لاتین، یونانی و رومی دارند. نام‌گذاری کانی‌ها باتوجّه به ملاک‌هایی مانند نام محل پیدا شدن آن کانی برای اولین بار، نام کاشف آن، به افتخار نام دانشمندان برجسته یا خواص کانی‌ها مانند خاصیت آهن‌ربایی، رنگ، ترکیب شیمیایی و... انجام می‌شود. در نام‌گذاری کانی‌ها معمولاً پسوند (یت ite) را به آخر نام کانی اضافه می‌کنند.
برخی از کانی‌ها برای اولین بار در ایران و یا به افتخار زمین‌شناسان و دانشمندان ایرانی نام‌گذاری شده‌اند. از این‌رو به این کانی‌ها نام ایرانی داده شده است؛ مانند کانی‌های بیرونیت و آویسنیت که به ترتیب به نام ابوریحان بیرونی و ابوعلی‌سینا نام‌گذاری شده‌اند. کانی ایرانیت نیز اولین بار در ایران کشف شد. (شکل 6- الف).

طبقه‌بندی کانی‌ها

کانی‌ها بر اساس معیارهای مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند؛ یکی از مهم‌ترین ملاک‌های تقسیم‌بندی آنها، ترکیب شیمیایی آنهاست. بر این اساس کانی‌ها به‌طور کلی به دو دستهٔ زیر تقسیم‌بندی می‌شوند.
1- سیلیکات‌ها: این گروه از کانی‌ها عنصر سیلیسیم (Si) در خود دارند و عمدتاً از انجماد و تبلور مواد مذاب حاصل می‌شوند؛ مانند کوارتز و مسکوویت.
2- غیر سیلیکات‌ها: این گروه از کانی‌ها فاقد عنصر سیلیسیم (Si) هستند؛ مانند فیروزه، هالیت و هماتیت.